JPH01291452A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ）　産業上の利用分野 本発明は、半導体装置の製造方法に関し、特に半導体素
子の気密封止方法に関する。

回　従来の技術 半導体素子の封止には、気密封止と樹脂封止（非気密封
止）があるが、半導体装置として高信頼度が要求される
ものでは、気密封止がされるっ気密封止は、半導体素子
を組み込むベースとしてのステムに、低融点はんだ等の
封止材料を溶融して、キャップを接置密封する、この封
止材料の溶融には、電気炉による加熱や電気抵抗溶接等
の方法が用いられる。

近年、半導体素子の大規模化、集積化あるいはモジュー
ル化が進み、封止面積が大きくなってきている。封止面
積が大きい場合、従来の電気炉による加熱では、熱の伝
導が遅いので、全封止面を均一に昇温するの番ζ長時間
加熱状態に保持する必要がある。そして、過熱による素
子破壊や特性劣化を招く虞が増大し、また、キャップに
歪みが生じて封止不良が発生したりする。

キャップ、ステム間薔こ電流を流すことで、キャップに
設けたプロジェクション部分を溶融させる電気抵抗溶接
では、大電流を流す必要があり、やはり、素子破壊や特
性劣化が生じる虞がある。

また、例えば特公昭５９−４９６９８号公報にある様に
、溶融部に局所的にレーザ光を照射して気密封止を行う
方法もあるが、多くの時間を必要とするので量産性に欠
け、装置のコスト高を招いてしまう。

ｌ／１　　発明が解決しようとする課題本発明は、上述
の点に鑑みて為されたもので、封止工程ｌこよる素子破
壊や特性劣化を防止するために、封止面積が大きいもの
でも、短時間で気密封止を行う方法を提供するものであ
る。

に）課題を解決するための手段 本発明は、半導体素子を装置したステム上に、封止材料
を介在させてキャップを設け、弗素系不活性液体を加熱
して得られる蒸気により、前記封止材料を溶融して、前
記ステムとキャップを接着する半導体装置の製造方法で
ある。

ホ作用 弗素系不活性液体を加熱して得られる蒸気の持つ気化潜
熱を熱媒体として、封止材料を短時間で且つ均一に加熱
できるので、封止面積の大小に拘わらず、ステムとキャ
ップの接右が短時間でできる。

（へ）実施例 本発明の一実施例を第１図Ａ、Ｂに基づいて説明する。

（１）は本発明方法の一実施例に係る加熱装置で、槽（
２）門番こ弗素系不活性液体（３）（例えばスリーエム
社製「フロリナート」）が溜められている。

＋４１ｊｉ弗素系不活性液体（３）を加熱するヒータ、
（５）は弗素系不活性液体（３）がヒータ（４）により
加熱されて発生した蒸気を冷却するための冷却コイルで
、冷却水が循環されている。（６）は気密封止を行う半
導のものを用いることとするっ さて、半導体装置（７）は、第１図已に示す様に、図示
しない半導体素子（半導体チップ）が装置されたステム
ｆｆ１）上に、封止材料としてのリング状の低融点はん
だ■（弗素系不活性液体（３）の沸点よりもやや融点の
低いもの）を挾み、キャップＣ７２！が設けられている
。そしてステム噴）とキャップ（４）及び低融雑はんだ
■は、位置がずれないようにクリップ（８）（８）で挾
まれ固定されている（固定にはその他の治具を用いても
良い）。

加熱装置（１）において、ヒータ（４）により弗素系不
活性液体（３）を加熱して蒸気とし、飽和蒸気相（３）
を槽（２）内に形成する。そして、この飽和蒸気相（３
）内に、クリップ（８）（８）で挾まれた半導体装置（
７）をバスケ／）（６１上に載置して保持するっすると
、蒸気の気化潜熱により半導体装置（７）が加熱され、
低融点はんだ（２）が短時間で溶融する、この場合、飽
和蒸気相で封止のための加熱が行われるため、温度制御
が簡単で正確にでき、熱風や赤外線による加熱よりも早
く、半導体装置の大きさに関係なく均一に加熱できるの
で、過熱による素子の破壊や特性劣化が防止される。

低融点はんだ（２）が溶融したら、クリップ（８）（８
１に挾まれた半導体装置（７）を槽（２）外に取り出し
て降温させ、はんだはが固化したら気密封止が終了する
。

熱媒体として用いる弗素系不活性液体は、金属やプラス
チック等に対して完全に不活性で、優れた電気絶縁性を
有するので、バクケージ（ステムとキャップ）内に弗素
系不活性液体が浸入しても素子の特性や信頼性には影響
ない。そして、弗素系不活性液体の熱伝達特性が良いの
で、動作時の温度上昇に対する放熱促進に寄与できる。

尚、本実施例での加熱装置（１）内での半導体装置の気
密封入は、複数個のものを同時に行っても、また、加熱
装置への搬入および搬出装置（ベルトコンベア等）を設
けて流れ作業式に行っても良い。

（ト）発明の効果 本発明は以上の説明から明らかな如く、気密封止におけ
る封止材料の溶融が弗素系不活性液体の飽和蒸気相で行
うことにより、封止面積の大きい半導体装置でも、短時
間で均一ζこできる。従って過熱による素子破壊や・特
性劣化を起こすことなく多くの半導体素子の気密封止が
一反にできる。また、長時間の加熱によるキャップの歪
もなく封止の歩留りも向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ、Ｂは本発明方法の一実施例に係る説明図であ
る。 （１）・・・加熱装置、（２）・・・槽、（３）・・・
弗素系不活性液体（３）・・・飽和蒸気相、（４）・・
・ヒータ、（７）・・・半導体装置、（２）・・・ステ
ム、す・・・キャップ、は・・・低融点はんだ（封止材
料）、（８）・・・りＩＪ　７プ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体素子を装着したステム上に、封止材料を介
   在させてキャップを設け、弗素系不活性液体を加熱して
   得られる蒸気により、前記封止材料を溶融して、前記ス
   テムとキャップを接着することを特徴とする半導体装置
   の製造方法。